Санкт-петербургский государственный политехнический университет

ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра: Возобновляющихся Источников Энергии и Гидроэнергетики

Курсовой проект

по теме «Проектирование здания ГЭС»

Выполнил: студент группы 5013/2

Перегудов С. Ю.

Проверил: Фролов В. В.

Санкт-Петербург

2007 г.

Оглавление

1 Исходные данные 3

2 Схема напоров 3

3 Основные параметры турбины 4

3.1 Выбор типа рабочего колеса 4

3.2 .Гидротурбина ПЛ 50 4

3.2.1 Выбор диаметра рабочего колеса 4

3.2.2 Определение синхронной частоты вращения 5

3.2.3 Определение зоны работы гидротурбины 5

3.2.4 Определение высоты отсасывания 6

3.3 Гидротурбина РО75 7

3.3.1 Выбор диаметра рабочего колеса 7

3.3.2 Определение синхронной частоты вращения 7

3.3.3 Определение зоны работы гидротурбины 8

3.3.4 Высота отсасывания гидротурбины 9

4 Расчет спиральной камеры 9

5 Расчет параметров рабочего колеса 9

6 Выбор отсасывающей трубы 10

7 Выбор генератора и определение его параметров 10

8 Определение параметров вала 12

9 Выбор трансформатора 14

10 Выбор грузоподъемного оборудования 14

11 Выбор маслонапорной установки 15

1Исходные данные

1. Топография региона: №14

2. Геология в районе строительства: скала

3. Расчетный расход воды в реке после возведения ГЭС:

Максимальный 3500

Минимальный 100

4. Основные параметры ГЭС:

Нормальный подпорный уровень (НПУ) - 174 м

Уровень мертвого объема (УМО) - 170 м

Пропускная способность всех турбин ГЭС - 585

Количество агрегатов 12

Связь с энергосистемой 320 км

2Схема напоров

Зная пропускную способность всех агрегатов, можно определить расход через 1 агрегат:

Q_{1 агр}=Q_ГЭС/n=585/12=48,75м³/с.

Для определения схемы напора построим кривую связи расходов и уровней воды в нижнем бьефе (см. приложение 1)

Зная уровни НПУ и УМО, определяем необходимые напоры ГЭС:

максимальный напор: =174,0-123,4=50,6м,

минимальный напор: =170,0-125,1=44,9м,

=174,0-128,7=45,3м,

расчетный напор:

По полученным данным строим схему напоров (см. приложение 2).

Выбор основных параметров турбины

3Основные параметры турбины

3.1Выбор типа рабочего колеса

Выбор типа гидротурбины производится по максимальному напору и мощности ГЭС. По таблице 1.1 [1] выбираем подходящие типы турбин. Таким образом, для напора 50,6м выбираем гидротурбины ПЛ 50 и РО 75

3.2.Гидротурбина ПЛ 50

3.2.1Выбор диаметра рабочего колеса

Определим мощность турбины агрегата ГЭС:

Диаметр рабочего колеса D1 (м) гидротурбины определяется по формуле:

, где

- мощность одной турбины агрегата ГЭС, кВт;

- приведенный расход в расчётной точке ;

- КПД натурной турбины, соответствующий ее работе в расчетной точке.

- приведенный расход в оптимуме универсальной характеристики

- расчетный напор гидротурбины:

Полученное значение диаметра рабочего колеса округляем до ближайшего стандартного, т.о. . И определяем расход через гидротурбину с этим диаметром.

Можно уточнить значение КПД натурной турбины по формуле:

Определим поправку для КПД:

Определим приведенный расход, соответствующий выбранному диаметру и рабочему напору:

Уточним значение мощности турбины: